氢负离子在电介质球面附近的光剥离研究

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1、物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．23(2014)233201氢负离子在电介质球面附近的光剥离研究冰陈强王德华十(鲁东大学物理与光电工程学院，烟台264025)(2014年6月18日收到；2014年8月l2日收到修改稿)利用镜像法结合半经典闭合轨道理论，对氢负离子在电介质球面附近的光剥离进行了研究．首先利用镜像法分析了剥离电子在电介质球内的镜像电荷分布情况，然后给出了体系的哈密顿量．通过求解哈密顿正则方程，找到了剥离电子在电介质球面附近运动时的闭合轨道．借助于半经典闭合轨道理论，推导出了体系的光剥离截面，并且对光剥离截面进行了计算和分析．计算结

2、果表明，氢负离子在电介质球面附近的光剥离截面不仅与入射光子的能量有关，而且还与电介质球面的介电常数有关．对于给定的电介质球面，随着入射光子的能量增加，光剥离截面的振荡振幅减小、振荡频率增加．当入射光子的能量增加到某一临界值时，光剥离截面的振荡结构消失．除此之外，随着电介质球面介电常数的增大，光剥离截面的振荡结构变得更加复杂．当电介质常数增大到无穷大时，体系的光剥离截面和氢负离子在金属球面附近的光剥离截面一致．因此，可以通过改变入射光子的能量及电介质球面的介电常数对氢负离子在电介质球面附近的光剥离截面进行调控研究．研究结果对负离子体系在电介质球面附近的光剥离的实验研

3、究可以提供一定的理论指导和参考价值．关键词：电介质球面，光剥离截面，镜像法，闭合轨道理论PACS：32．8O．Gc，34．35．+a，33．80．EhDOI：10．7498／aps．63．233201道理论，并且对氢负离子在电场中的光剥离截面的振荡结构给出了清晰的物理图像描述．随着半经1引言典闭合轨道理论的发展，相继报道了氢负离子在其在过去的几十年中，对氢负离子体系在外场中他外场中光剥离的研究[5-9】．近年来，随着表面物光剥离的理论和实验研究引起了人们的广泛关注．理的发展，氢负离子在表面附近的光剥离研究也取与不存在外场情况下的光剥离截面相比，氢负离子得了很大的进

4、展．文献『10—13]利用半经典闭合轨在外场中的光剥离截面会呈现出比较复杂的振荡道理论和理论模型成像方法研究了氢负离子在弹结构．例如：1987年BryantlJ首先从实验上观察性表面附近的光剥离问题．文献『14—231进一步将到了氢负离子在静电场中的光剥离截面会出现振氢负离子在弹性表面附近光剥离的研究推广到金荡结构，研究结果表明，在剥离域以上，氢负离子的属和电解质平面附近．在前期的这些研究中，主要光剥离截面随着入射光子的能量变化出现了振荡针对的是氢负离子在平面附近的光剥离问题，对于结构，并且随着能量的增加，振荡的频率增加．随氢负离子在曲面或球面附近光剥离的研究报道

5、的后Rau和Wong[】应用“坐标系变换理论”对光剥相对较少．在2011-2013年，文献f24，251利用理离截面中的振荡结构进行了分析．1988年，Du【3_论模型成像方法，研究了氢负离子在弹性球面附近运用量子力学的方法对氢负离子在电场中的光剥的光剥离．我们课题组将弹性球面推广到了金属离截面进行了计算和分析，计算结果和实验符合得球面，研究了氢负离子在金属纳米球面附近的光剥比较好．后来，Du[]进一步发展了半经典闭合轨离27I．而对于氢负离子在电介质球面附近光剥国家自然科学基金(批准号：11374133)和山东省高等学校科技计划(批准号：J13LJ04)资助的课

6、题．十通讯作者．E-mail：lduwdh@163．corn◎2014中国物理学会ChinesePhysicalSocietyhttp：／／wulixb．iphy．ac．cn233201—1物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．23(2014)233201离的理论或实验研究，还未见报道．与金属球面不过程．同的是，电介质球面的介电常数会对氢负离子的光根据镜像法[28_，电介质球面对剥离电子的作剥离产生很大的影响．本文采用静电成像和闭合轨用可以用一个镜像势来代替．假设剥离电子到球道理论相结合的方法，对氢负离子在电介质表面附面圆心之间的距离用f表示，根据

7、几何关系我们可近的光剥离截面进行了计算和分析．研究结果表以求得f：、F干．对于电介质球外明，氢负离子在电介质球面附近的光剥离截面不仅的剥离电子而言，电子的像电荷有两部分组成．一与入射光子的能量有关，而且还与电介质球面的介部分是位于距离球心为f处、电量大小为e1的点电电常数有关．因此，可以通过改变入射光子的能量荷．其中，及电介质球面的介电常数对氢负离子在球面附近2=R／l=＆e丁R，=的光剥离截面进行调控研究．本文的研究对负离子体系在电介质表面附近的光剥离的实验研究可以第二部分是一段分布于球心到f1处线段上的线电提供一定的理论指导和参考价值．在本文中，除非荷，线电荷

8、的密度为(